Фамилия Локтюшин в своей основе имеет два возможных объяснения, и первое из них убедительнее второго. Самая вероятная версия: Локтюша — это народная, обиходная форма крестильного мужского имени Галактион. Имя греческого происхождения, в переводе означает «молочный». В русском быту длинные и непривычные церковные имена часто сокращали и переделывали на свой лад. Так Галактион превращался в Локтиона, а затем и в Локтюшу — через переосмысление звучания и под влиянием привычных слов.

Вторая версия отталкивается от прозвища Локтюша, которое связывают напрямую со словом «локоть». В старину локоть — это не только сгиб руки, но и мера длины, примерно равная расстоянию от локтя до кончиков пальцев. Прозвище могли дать невысокому человеку — мол, ростом с локоть. Или же торговцу, который отмерял товар (особенно ткани) локтями. Таким образом, прозвище могло указывать либо на внешность, либо на занятие предка. Однако эта версия менее правдоподобна: имя Галактион встречалось в святцах, а превращение «локтя» в «Локтюшу» для прозвища — ход возможный, но более редкий и менее логичный, чем переработка церковного имени.

Сама фамилия образовалась по стандартной русской модели: к основе Локтюш- добавили патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность. Локтюшин — это «сын Локтюши». В документах фамилия могла писаться и через «ы» (Локтюшын), но современная орфография закрепила вариант с «и».

Интересно, что фамилия эта — не массовая, а довольно редкая. Встречается она преимущественно в центральных и поволжских регионах России, что косвенно подтверждает её происхождение от имени, а не от прозвища: именно в крестьянской и мещанской среде любили «обрусевшие» формы календарных имён. Похожие по типу фамилии — Галактионов (от полной формы имени) и, например, Локтионов (от промежуточной формы Локтион). Локтюшин стоит в этом ряду особняком как самый «простонародный» вариант.